Реактор-плавитель

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,з с присоединением заявки Мо В 01 У 6/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 230381, Бюллетень Йо 11 Дата опубликования описания 23,03. 81(71) Заявитель 54) РЕАКТОР-ПЛАВИТЕЛЬ Изобретение относится к аппаратам для плавления органических ве,ществ и может быть использовано для проведения тепломассообменных процессов в химической, нефтехимической, пищевой и химико-фармацевтической промышленностях.Известно устройств; для плавления, содержащее корпус с рубашкой, внутри которого на валу укреплено перемешивающее устройство, причем на ва- лу также укреплен винт (шнек), коаксиально которому установлена обогреваемая труба с циркуляционными окнами, расположенными в ее средней 15 части, и загрузочным штуцером, расположенным в ее верхней части 1,Кристаллический продукт поступает в верхнюю часть обогреваемой тру бы и шнеком транспортируется в реакционный объем аппарата, где перемешивается мешалкой. После того, как расплав .достигнет выгрузного штуце,ра, расположенного в верхней части 25 аппарата, начинается непрерывная подача кристаллического продукта.Причем кристаллический продукт, поступающий в обогреваемую трубу, смешивается с циркулирующим распла вом, засасываемым через циркуляционные окна.Недостатками устройства является его Малая относительная поверхность теплообмена и отсутствие интенсивной осевой циркуляции жидкого расплава в реакционном объеме, В аппарате отсутствует зона до 1 лава,в .которой условия совпадали бы с работой реактора фидеального вытеснения, Перемешивание реакционнойсмассы мешалкой может привести к выносу отдельных кристаллов, так как поверхность теплообмена обогреваемой циркуляционной трубы недостаточна для расплава поступающего кристаллического продукта. Таким образом,не исключается попадание кристеллов в выходной штуцер,и производи-". тельность устройства мала.Наличие шнековой мешалки неоправданно увеличивает энергоэатраты,так как кристаллы могут поступать в ре" акцнонный объем самотеком, и ее единственное назначение - это создание противодействия, чтобы кристаллы не проходили в циркуляционные окна. Взаимное расположение шнека и мешалки, находящейся в реакционном объеме, на одном валу ограничиваетмаксимальное число оборотов последней.Осуществление циркуляции расплаватолько через окна и его смещение скристаллическим веществом в виткахшнека увеличивает гидравлическое 5сопротивление аппарата в целом.Известен реактор, содержащийкорпус внутри которого расположенкожухотрубный теплообменник с центральной циркуляционной трубой, внутри которой расположено перемешивающее устройство 2),Аппарат может быть использованкак плавитель, он имеет большую относительную поверхность теплообмена,но он также является по своему типуреактором ффндеального смешенияф,т.е, может быть использован тольков периодическом процессе. Кроме того, существенным недостатком такогоаппарата является малый относительный реакционный объем, поэтому подаваемое кристаллическое веществобудет непосредственно соприкасатьсяс теплообменной поверхностью, скорость его движения по трубам будетневелика, а значит, будет мала интенсивность теплообмена.Цель изобретения - увеличениенадежности работы реактора-плавителя, интенсиФикацня процесса теплообмена и снижение энергоемкости процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что теплообменник расположен надрециркуляцнонной трубой, при этимнижний срез питающей трубы расположен ниже среза циркуляционной трубы, а ее верхний срез расположенвыше выходного штуцера. Кроме того,в верхней части питающей трубы выполнены цнркуляцнонные окна, а нижний срез патрубка ввода кристаллического продукта расположен нижециркуляционных окон.На чертеже изображен предлагаемый аппарат. 4Аппарат содержит цилиндрическийкорпус 1 с днищем и рубашкой, обогреваемую циркуляционную трубу 2 с. расположенной внутри ее мешалкой 3.Верхняя часть аппарата выполнена в 50виде кожухотрубчатого теплообменника 4 с центральной питающей трубой 5, в верхней части которой надверхней трубной решеткой выполненыокна 6 для поступления расплава нарецикл. Крышка 7 содержит ватрубок 8для подачи кристаллического продукта, нижний,срез которого расположенниже циркуляционных окон 6. Патрубок 9 выхода расплава расположенйад верхней трубной решеткой, но Щниже верхнего среза питающей трубы 5Аппарат содержит штуцер 10 для вво-,да и вывода теплоносителя в рубашкукорпуса 1, циркуляционную трубу 2 имежтрубное пространство кожухотрубчатого теплообменника 4, причем в последнем осуществляется оьогрев трубок 11, по которым проходит расплав, и питающей трубы 5, по которой поступает в реакционный объем гкристаллическое вещество.Реактор-плавитель работает следующим образом.Кристаллический продукт поступает через патрубок 8 в центральную питающую трубу 5, по которой попадает в реакционный объем аппарата. При запуске реактора-плавителя кристаллической массой заполняется внутренний объем корпуса 1, где произ-. водится ее плавление. После образования жидкой массы, интенсивная цнр" куляция которой в реакционном объеме обеспечивается мешалкой 3, помещенной в циркуляционную трубу 2,начинают непрерывную подачу исходного вещества. Кристаллический продукт поступает в реакционный объем и смешивается с расплавленной массой. Таким образом, при непрерывной работе аппарата в реакционном объеме циркулирует суспензия, содержащая твердую фазу. В нижней своей части аппарат работает как реактор идеального смещенияф, причем интенсивность теплообмена, определяеМая интенсивностью перемешивання в аппаратах с циркуляционной трубой, достаточно высока. Верхняя часть аппарата, выполненная в виде кожухотрубчатого теплообменника, в который поступает нагретая суспензия. Реакционная масса проходит по трубам 11, в которых происходит доплав кристаллов и перегрев расплава до требуемой температуры. Кожухотрубчатый теплообменник работает, как реактор идеального вытеснения, что исключает воэможность проскока кристаллов. Поверхность теплообмена у предлагаемого аппарата может быть выполнена сколь угодно большой за счет увеличения размеров его трубчатой части, но при этом наиболее интенсивный теплообмен обеспечивается в реакционном объеме, содержащем обогреваемую циркуляционную трубу 2. Для более полного использования теплообменной поверхности питающей трубы 5 в ее верхней части имеются окна 6 для поступления расплава на рецикл, что обеспечивает смачнвание всей рабочей .поверхности и исключает прилипание плавящихся кристаллов к внутренней поверхности трубы, а значит, и ее эарастание.Таким образом, предлагаемый аппарат представляет собой реактор, имеющий зону идеального смещения и зону фидеального вытеснения.Совокупность совместного использования этих двух зон позволяет наиболее просто достигнуть поставленной цели, а именно в зоне фидеального смешения создается интенсивная циркуляция суспенэии,.т.е. взвеси кристаллов в расплаве, что обеспечивает интенсивный теплообмен 1 в зону идеального вытеснения кристаллическое вещество может попасть только пройдя определенный путь в зоне идеального смешения 1 не менее удвоенной высоты циркуляционной трубы,так как жидкая масса поступает в .цирмуляционную трубу через коль- о цевой зазор между трубами 2 и 5, что исключает попадание кристаллов непосредственно в трубки 11, В зоне идеального вытеснения происходит доплав кристаллов и нагрев расплава до требуемой конечной температуры. 15Аппарат также может быть использован как реактор для проведения массо- обменных процессов, в которых качественная характеристика целевого продукта опоеделяется селективностью 20 процесса, зависящей, в свою очередь, от теплообмена. формула изобретения 251. Реактор-плавитель, содержащийкорпус с рубашкой, обогреваемую циркуляционную трубу с коаксиально рас"положенной внутри нее мешалкой, кожухотрубчатый теплообменник с центральной питающей трубой и цатрубок ввода кристаллического продукта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности работыаппарата, интенсификация процессаи снижения энергоемкости процесса,кожухотрубчатый теплообменник расположен над циркуляционной трубой,при этом нижний срез питающей трубырасположен ниже верхнего среза циркуляционной трубы, а ее верхний срезрасположен выше выходного штуцера2. Реактор-плавитель по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью исключения зарастания питающей трубы, в верхней части питающейтрубы выполнены циркуляционные окна,а нижний срез патрубка ввода кристал"лического продукта. расположен нижециркуляционных окон.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 317252, кл. В 01 У 1/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 312616, кл. В 01 Л 1/00, 1971аж 567твенного комитета СССРбретений и открытий35,Раушская наб.,д.4/5 Тир ИИНИ Государс по делам изо 3035,Москва,Ж лиал ППП Патент ,г,Ужгород,Ул.Прое ректор С.Шеписное4